Come funziona un amplificatore audio per auto:l'alimentatore
Abbiamo parlato a lungo delle caratteristiche e delle specifiche dell'amplificatore audio per auto, ma fino a questo punto non abbiamo discusso di come funziona un amplificatore audio per auto. In questo articolo, forniremo una semplice panoramica di come l'alimentatore del tuo amplificatore mobile può assorbire i 12 volt forniti dal tuo sistema elettrico e convertirli in una tensione molto più alta per pilotare i tuoi altoparlanti.
Crea potenza per i tuoi altoparlanti
Per fornire potenza sufficiente ai tuoi altoparlanti per produrre musica a livelli di ascolto realistici, abbiamo bisogno di molta tensione. Per gli altoparlanti standard da 4 ohm, è necessaria una tensione picco-picco di quasi 60 volt per fornire circa 100 watt all'altoparlante. Nella maggior parte degli amplificatori, questa tensione è configurata come +30V e -30V, rispetto alla tensione di riferimento di massa del telaio del veicolo. Quindi, come diavolo otteniamo più e meno 30 volt da 12? Questo è il compito dell'alimentatore.
Come funziona un trasformatore
Non è possibile creare alimentatori con una ragionevole quantità di efficienza senza un trasformatore. Un trasformatore è un semplice dispositivo che aumenta o diminuisce le tensioni di corrente alternata (CA) utilizzando due bobine di filo avvolte attorno a un nucleo di ferro magneticamente conduttivo. Se si dispone di un trasformatore 1:2 e si alimentano 12 V di segnale CA nel primario, si ottengono 24 volt sull'uscita. Le grandi scatole verdi sul marciapiede o i cilindri sui pali della corrente vicino a casa tua sono trasformatori step-down che convertono l'alimentazione a 16 kV che entra nel tuo quartiere in alimentazioni a 120 e 240 volt per la tua casa.
Come otteniamo la tensione CA in un'auto?
Come forse (o dovresti) sapere, l'alimentazione fornita dalla batteria e dagli alternatori nelle nostre auto e camion è corrente continua (CC). Lasciato in quello stato e alimentato in un trasformatore, vedremmo un piccolo picco di tensione quando il segnale è stato collegato per la prima volta, quindi niente. La corrente costante che scorre attraverso l'avvolgimento primario lo scalderebbe semplicemente e non produrrebbe nulla sul lato di uscita del trasformatore.
Poiché abbiamo bisogno di un segnale CA, gli amplificatori moderni utilizzano un modulatore di larghezza di impulso per creare una serie di onde quadre che attivano un banco di MOSFET (interruttori ad alta corrente controllati elettricamente) che attivano e disattivano la tensione di alimentazione molto rapidamente. Molti amplificatori di alta qualità hanno alimentatori che commutano a più di 300 kHz.
In parole povere, accendendo e spegnendo molto rapidamente il collegamento dalla batteria all'ingresso del trasformatore, creiamo un segnale in corrente alternata. La tensione del segnale pulsato viene aumentata attraverso il trasformatore e quindi immessa in una serie di diodi e condensatori per riportarla a quella che chiamiamo tensione di guida. I rail sono le sezioni di alimentazione positiva e negativa dell'amplificatore che sono collegate ai dispositivi di uscita.
In applicazione, il circuito è molto più complesso, ma questo è il funzionamento di base del sistema.
Stoccaggio di energia e fornitura di energia
All'aumentare della tensione di uscita di un amplificatore audio per auto, aumenta anche la quantità di corrente che scorre verso l'altoparlante. Il controller di modulazione di ampiezza dell'impulso che gestisce l'alimentazione può modificare il relativo tempo di “on” in “off” per aumentare la corrente erogata dall'amplificatore. Più tempo "on" significa che viene alimentata più corrente al trasformatore, il che si traduce in una maggiore tensione prodotta sull'uscita. Riportata alla tensione di rete richiesta, questa tensione aggiuntiva garantisce il mantenimento di tensioni di rete stabili.
Se guardi all'interno di un amplificatore, vedrai quasi sempre un trasformatore toroidale e un banco di condensatori di accumulo di energia. Questi grandi condensatori aiutano a regolare l'uscita del trasformatore e dello stadio raddrizzatore a diodi e immagazzinano grandi quantità di energia in modo che l'amplificatore possa tenere il passo con le richieste di corrente del segnale audio.
Scopri come funziona un amplificatore audio per auto
Ora dovresti avere una conoscenza di base di come il tuo amplificatore audio per auto converte l'alimentazione a 12 V dal tuo alternatore in tensioni molto più elevate per i binari. Nel prossimo articolo parleremo del front-end o dello stadio di ingresso di un amplificatore audio per auto e discuteremo di crossover, controlli del guadagno e delle caratteristiche e funzioni che rendono più facile per il tuo installatore configurare l'amplificatore audio per auto per prestazioni ottimali nel tuo auto o camion.